طراحی کنترل مد لغزشی مرتبه کسری مبتنی بر قانون تطبیق غیرخطی برای پایدارسازی و همزمان سازی کلاسی از سیستم آشوبناک مرتبه کسری

در این مقاله، مسئله پایدارسازی و همزمانسازی سیستمهای آشوبناک لورنز و چوآ در حضور عدم قطعیت به کمک استراتژی کنترل مد لغزشی مرتبه کسری مبتنی بر قوانین تطبیق غیرخطی موردبررسی قرار می گیرد. سیستم های لورنز و چوآ معرف مدل های دینامیکی مرتبه سوم هستند که به ازای پارامترهایی معین از رفتاری آشوبناک برخوردار هستند. قانون کنترل پیشنهادی از دو بخش کنترل مد لغزشی و قانون کنترل تطبیقی تشکیل شده است. ابتدا با فرض اینکه اطلاعات لحظه ای بخش غیرخطی دینامیک سیستم آشوبناک در دسترس نیست، از معادله رگرسور خطی شامل یک بخش نامعلوم استفاده می شود. به کمک تئوری پایداری لیاپانوف و بر اساس اصول حساب مرتبه کسری، قانون تطبیقی برای تخمین لحظه ای بخش نامعلوم توسعه می یابد. بعلاوه، با تعریف سطوح لغزش بر حسب سیگنال های خطا و تحقق شرط دسترسی نمایی برای تضمین پایداری حلقه بسته، قانون کنترل مد لغزشی شامل دو بخش کنترل معادل و کلیدزنی استخراج می شود. در نهایت، قانون کنترل نهایی با تلفیق قوانین کنترل مد لغزشی و تطبیقی استخراج می شود. ویژگی مهم رویکرد پیشنهادی قابلیت مواجهه با عدم قطعیت های غیرانطباق یافته و اثرات غیرخطی دینامیک سیستم های آشوبناک و هدایت متغیرهای حالت به سمت سطح لغزش به ازای شرایط اولیه دلخواه است. عملکرد الگوریتم پیشنهادی با تحقق مسئله پایدارسازی برای سیستم آشوبناک لورنز و همزمانسازی دو سیستم آشوبناک لورنز و چن ارزیابی و تحلیل می شود.

Designing Fractional Order Sliding Mode Control Based on Nonlinear Adaptive Law for Stabilization and Synchronization of a Class of Fractional Order Chaotic Systems

In this paper, the problem of stabilization and synchronization of Lorenz and Chua chaotic in the presence of uncertainty using fractional order sliding mode control strategy based on nonlinear adaptation law has been investigated. Lorenz and Chua systems denote third order dynamics models which are chaotic for certain parameters. The proposed control law is composed of two prats sliding mode control and adaptive control law. Firstly, by supposing that instantaneous information of nonlinear part of chaotic system is not available, a linear regressor equation including an unknown section has been used. Using Lyapunov stability theorem and based on fractional calculus, adaptation law is developed to instantaneous estimation of unknown part. Moreover, by defining based on error signals and realizing exponential reaching law for insuring closedloop stability, the sliding mode control law including equivalent and switching control has been derived. Eventually, the final control law has been derived by synthesizing sliding mode control and adaptive laws. The important aspect of the proposed approach is ability to encounter unstructured uncertainties and nonlinear effects of chaotic systems dynamic and guiding the state variables into sliding surface for arbitrary initial conditions. The performance of the proposed algorithm has been evaluated by realizing the stabilization problem of chaotic Lorenz system and synchronization of chaotic Lorenz and Chua systems.